年会电池
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AGM电池是什么意思?

AGM电池代表什么? 首先让我们知道首字母缩略词 AGM 代表什么。 AGM 电池完整形式:它是 Absorbent Glass Mat 一词的缩写,一种易碎的、高度多孔的纸状白色薄片,由卷材切割而成,由硼硅玻璃的多孔细纤维制成,用作电池隔膜,是一种称为铅酸电池的电池AGM 蓄电池阀控铅酸蓄电池 (VRLAB)。 简单的说,就是多孔的电池隔膜。 组装有AGM隔板的电池称为AGM电池。

AGM电池隔板

AGM电池隔板

AGM 电池应用

VRLA AGM 电池用于要求不溢出和无烟运行的所有应用。 该电池提供从 0.8 Ah (12 V) 到数百 Ah、2 V 到 12 V 配置的所有尺寸。 2 V 或 4 V 或 6 V 或 12 V 电池芯/电池组的组合可以提供任何电压值。 它们用于各种应用,例如太阳能光伏应用 (SPV)、不间断电源 (UPS)、通信设备、应急照明系统、机器人、工业控制设备、工业自动化设备、消防设备、社区接入电视 (CATV) 、光通信设备、个人手持电话系统(PHS)基站、微蜂窝基站、灾害和犯罪预防系统等。

AGM 电池 vs 水淹

维护不善的富液电池无法达到预期的使用寿命。
传统的铅酸蓄电池充液需要遵循一些维护程序。 他们是:

  1. 保持电池顶部清洁干燥,无灰尘和酸滴。
  2. 通过加满经批准的水,将电解液(如果是充满水的电池)保持在适当的水平。
    电解质水平的降低是由于在充电快结束时发生的水的电解(通过使用电分解),当稀酸中的一部分水根据以下反应分解为氢和氧并排放到化学计量的大气:
    2H2O →2H2 ↑ + O2 ↑

铅酸电池含有稀硫酸作为电解液,传统电池的端子和外部部件,如容器、电池间连接器、盖子等,会喷出某种酸液,也被灰尘覆盖。 端子应保持清洁,用湿布擦拭,并定期涂抹白色凡士林,以免端子与其连接的电缆之间发生腐蚀。

由于来自黄铜端子的硫酸铜的形成,腐蚀产物呈蓝色。 如果连接器由钢制成,则由于硫酸亚铁,腐蚀产物将呈蓝绿色。 如果产品颜色为白色,则可能是由于硫酸铅(由于硫酸化)或由于铝连接器被腐蚀。

此外,在充电过程中,电池会散发出充满酸烟的气体。 这种烟雾会影响周围的设备以及大气。
消费者认为这是一个繁琐的过程,想要一个电池,免于这样的维护工作。 科学家和工程师开始在这方面思考,并在 1960 年代后期开始寻找避免这些程序的方法。 直到 1960 年代后期,真正的“免维护”电池才在商业上实现。 密封的镍镉电池是 VRLAB 的先驱。

约翰·德维特 (John Devitt) 于 1967 年在美国盖茨公司的实验室开始了对包含螺旋缠绕电极的小型圆柱形铅酸电池的研发工作。 1968 年,唐纳德 H.麦克莱兰加入了他的行列。 四年后,即 1971 年,最终产品开始销售:一种尺寸与传统二氧化锰 D 电池相当的电池,另一种容量是美国科罗拉多州丹佛市的盖茨能源产品公司提供的商业化产品。 [J. Devitt, J Power Sources 64 (1997) 153-156]。 唐纳德。 美国盖茨公司的 H. McClelland 和 John L. Devitt 首次描述了基于氧循环原理的商用密封铅酸电池 [DH McClelland 和 JL Devitt US Pat. 3862861 (1975)。]

同时开发了两种技术,一种基于凝胶电解质 (GE),另一种基于 AGM,前者在德国,后者在美国、日本和欧洲。
首先,阀控式铅酸电池被称为“免维护”电池、缺电解质电池、密封电池等。 由于消费者和制造商之间就“免维护”一词的使用进行了大量诉讼,目前使用的“阀门调节”一词被广泛接受。 由于 VR 电池具有单向压力释放阀,因此也不鼓励使用“密封”一词。

AGM 电池和标准电池有什么区别?

AGM 电池和普通或标准电池使用相似类型的极板,主要是平板。 这是唯一的相似之处。 一些富液电池也使用管状极板。

标准或常规或富液式电池与 AGM 电池完全不同,后者没有游离的液体电解质,必须通过定期添加批准的水来维持电解质水平,以弥补由于电解造成的水损失. 另一方面,在 AGM 电池中,它是一种阀控式铅酸 (VRLA) 电池,没有这样的要求,VR 电池中发生的独特反应通过遵循所谓的“内部氧气”来解决损失循环”。 这是主要的区别。

对于氧气循环的操作,AGM 电池有一个单向释放阀。 特殊的橡胶帽盖住圆柱形排气管。 当电池内部压力达到极限时,阀门升高(打开)以释放积聚的气体,在达到大气压力之前,阀门关闭并保持这种状态,直到内部压力再次超过排气压力。 该阀的功能是多方面的。 (i) 防止从大气中意外进入不需要的空气;这导致 NAM 的排放。 (ii) 为了将氧气从 PAM 有效地压力辅助传输到 NAM,以及 (iii) 保护电池免受意外爆炸;这可能是由滥用收费引起的。

在 AGM 电池中,整个电解液仅保留在极板和 AGM 隔板中。 因此,腐蚀性电解液、稀硫酸不会溢出。 因此,AGM 电池可以在任何一侧运行,但倒置除外。 但富液电池只能在垂直位置使用。 在安装 VRLA 电池时,对于高压大容量电池,获取电压读数的操作变得更加容易。

在 VRLAB 的正常运行过程中,几乎没有或没有气体排放。 所以它是“用户友好的”。 因此,AGM 电池可以集成到电子设备中。 一个很好的例子是个人电脑 UPS,它通常使用 12V 7Ah VRLA 电池。 由于这个原因,VRLA AGM 蓄电池的通风要求仅为富液蓄电池要求的 25%。

与凝胶 VR 或 AGM VR 电池相比,富液版存在电解质分层现象。 它在胶体电池中可以忽略不计,而在 AGM 电池的情况下,它不像富液电池那样严重。 正因为如此,消除或减少了活性材料的不均匀利用,从而延长了电池的寿命。

AGM 电池的制造过程涉及电池元件的有效压缩,以抑制电池寿命期间电阻的增加。 伴随的影响是循环/寿命期间容量下降率的降低。 这是由于避免了由于压缩效应造成的脱落。

VRLA 电池是即用型电池。 安装非常方便,避免了繁琐费时的初次灌装和初次充电,从而最大限度地减少了安装所需的时间。

非常纯净的材料用于制造 VRLA 电池。 由于这方面和AGM隔板的使用,自放电造成的损失非常低。 例如,AGM 电池的损耗小于每天 0.1%,而水浸电池则为每天 0.7-1.0%。 因此,AGM 电池可以在不刷新充电的情况下存放更长时间。 根据环境温度,AGM 电池可以在不充电的情况下存放长达 6 个月(20ºC 至 40ºC)、9 个月(20ºC 至 30ºC)和 1 年(如果低于 20ºC)。 [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive March 2017 p 18]

AGM 电池容量保持特性
https://www.furukawadenchi.co.jp/english/catalog/pdf/small_size.pdf

改编自古参考资料

储存温度 (ºC) 被淹 被淹 被淹 阀控式密封装置 阀控式密封装置 阀控式密封装置
储存期(月) 容量保留(百分比) 产能损失(百分比) 储存期(月) 容量保留(百分比) 产能损失(百分比)
40 - - - 6 40 60
40 3 35 65 3 70 30
40 2 50 50 2 80 20
40 1 75 25 1 90 10
25 - - - 13 60 40
25 6 55 45 6 82 18
25 5 60 40 5 85 15
25 4 70 30 4 88 12
25 3 75 25 3 90 10
25 1 90 10 1 97 3
10 - - - 12 85 15
10 - - - 9 90 10

惊人有趣的事实 - AGM 电池设计

AGM 电池可设计为能够经受 30 天的短路测试,并且在充电后具有与测试前几乎相同的容量。 兰德436 瓦格纳

AGM电池和胶体电池一样吗?

尽管这两种类型都属于阀控 (VR) 类型的电池,但这两种类型之间的主要区别在于电解液。 AGM 用作 AGM 电池中的隔膜,其中整个电解液都包含在极板的孔隙和高度多孔的 AGM 隔膜的孔隙中。 AGM 隔板的典型孔隙率范围为 90-95%。 不使用额外的分隔符。 在填充电解液和后续加工过程中,要注意 AGM 没有被电解液饱和,并且至少有 5% 的空隙没有被酸填充。 这是为了便于氧气循环的操作。

AGM 电池与凝胶

在充电过程中,氧气从正极板通过隔板输送到负极板。 只有当分离器没有完全饱和时,这种传输才能有效地发生。 95%或更低的饱和度水平是优选的。 (孔隙率:它是 AGM 中孔隙体积占材料总体积的百分比,包括孔隙)。

但是在凝胶电解质电池中,电解质与气相二氧化硅粉末混合以固定它,从而使凝胶电池变得不溢出。 隔板是聚氯乙烯 (PVC) 或纤维素类型。 在这里,氧气通过凝胶基质中的裂缝和裂缝扩散。 凝胶电池可以用粘贴式或管式板构成。 这两种胶体电池都有单向释放阀,并根据“内氧循环”原理工作。

在两种 VRLA 电池类型中,都留有足够的空隙空间,允许氧气通过气相快速传输。 只需溶解氧渗透负极表面的薄润湿层,内部氧循环的效率接近100%。 当电池最初被电解液饱和时,它会阻碍氧气的快速传输,从而导致水分流失增加。 在循环过程中,这种“湿”电池会产生有效的内部氧循环。

对于大多数应用,两种类型的 VRLA 电池之间的差异很小。 对比相同尺寸和设计的电池,胶体电池的内阻略高,主要是因为采用了传统的隔膜。 AGM 电池具有较低的内阻,因此 AGM 电池是高负载应用的首选。 [D. Berndt, J 电源 95 (2001) 2]

另一方面,在凝胶电池中,酸的结合力更强,因此重力的影响几乎可以忽略不计。 因此,胶体电池不显示酸分层。 一般来说,它们在循环应用中表现优异,并且高凝胶电池也可以在直立位置运行,而通常建议在水平位置运行高 AGM 电池,以将隔板的高度限制在 30 厘米左右。
在凝胶电解质中,大部分氧气必须围绕隔板。 聚合物隔板充当氧气传输的屏障并降低传输速率。 这也是胶体电池内部氧循环的最大速率较低的原因之一。

另一个原因可能是表面的某个部分被凝胶掩盖了。 这个最大速率的粗略数字在 AGM 电池中为 10 A/100 Ah,在胶体电池中为 1.5A/100Ah。 超过此最大值的充电电流会导致气体逸出,就像在排气电池中一样。 但这种限制通常不会影响充电或浮动行为,因为 VR 铅酸电池在恒定电压下充电,过充电率远低于 1A/100 Ah,即使在每节 2.4V 时也是如此。 凝胶电池内部氧循环的最大速率更有限,甚至提供了这样的优势,即当在过高电压下过度充电时,凝胶电池对热失控不太敏感。

凝胶电池比 AGM 电池更能抵抗热失控趋势。 在使用类似凝胶和 AGM 电池(6V/68Ah)的实验中,Rusch 及其同事报告了以下结果 [ https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding- The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf] 。 在通过过度充电对电池进行人工老化以使其失去 10% 的水分后,通过在有限空间内以每个电池 2.6 伏的电压充电,电池会增加放热。 凝胶电池的等效电流为 1.5-2.0 A,而 AGM 电池的等效电流为 8-10 A(放热高 6 倍)。

AGM电池的温度为100ºC,而凝胶版本的温度保持在50ºC以下。 因此,胶体电池的浮充电压可以保持在更高的水平,最高可达 50ºC,而不会出现热失控的危险。 这也将使负极板在较高温度下保持良好充电状态。

AGM和凝胶电池之间的真正区别
学分:https://www.baebatteriesusa.com/wp-content/uploads/2019/03/Understanding-The-Real-Differences-Between-Gel-AGM-Batteries-Rusch-2007.pdf

AGM 电池使用的极板通常最大高度为 30 至 40 厘米。 如果使用更高的板,则 AGM 电池应在其侧面使用。 但是在凝胶电池中,没有这样的高度限制。 板高度为 1000 毫米(1 米)的海底凝胶池已经投入使用。
AGM 电池是高电流、短周期应用的首选。 AGM 电池的高倍率性能比阀控凝胶电池的制造成本更高。 但是,凝胶电池非常适合更长的放电时间,并且每单位货币提供更多的能量。

VRLA 平板设计 (OGiV) 与溢流平板设计具有相同的特性。 它们更适合短桥接时间。

在 10 分钟速率下,单位制造成本的功率输出比 VRLA 凝胶管状设计 (OPzV) 高 30%,而在更长的放电时间(30 分钟以上)时,管状 VR 凝胶 OPzV 设计每美元可提供更多功率。 在 3 小时速率下,OPzV 每美元提供 15% 的更高功率。 在 3 小时到 10 小时的区域内,富液管式 OPzS 每美元提供的功率比 OPzV 电池多 10% 到 20%,而在 30 分钟到 100 分钟之间的重要区域,富液管式 (OPzS) 每美元提供相同的功率$ 作为 VRLA 凝胶管状 (OPzV)。

每美元 AGM 电池的电池电量

什么是AGM电池的“内氧循环”?

在满液式电池中,过度充电期间产生的气体被排放到大气中。 但是在阀控式电池中,由于在两个极板上发生了某些反应,因此产生的气体可以忽略不计。 VR电池在过充过程中,正极板放出的氧气通过AGM的不饱和孔隙(或凝胶电解质中的裂缝)到达负极板,与负极板中的铅结合形成氧化铅。 氧化铅对硫酸有很大的亲和力,因此它会立即转化为铅

在制造 VRLA 电池时,按计算量填充酸。
形成过程完成后,多余的电解质(如果有)通过循环过程从电池中去除。 在循环开始时(当细胞被超过 96% 的孔隙填充时),氧循环以低效率运行,从而导致水分流失。 当电解质饱和度降至96%以下时,氧循环效率提高,水分流失减少。

VR电池充电过程中产生的氧气和H+离子(反应 A) 通过 AGM 隔膜中可用的不饱和孔隙或凝胶电解质结构中的裂缝和裂缝到达负极板,在那里它与活性铅结合形成 PbO,PbO 转化为 PbSO4。 在这个过程中也会形成水(反应 B) 伴随着一些热量的产生。

(在富液式铅酸电池中,这种气体扩散是一个缓慢的过程,H2 和 O2 全部排出。一部分充电电流用于有用的充电反应,而一小部分电流用于在氧循环反应中。最终结果是水不是从电池中释放出来,而是进行电化学循环以吸收超出用于充电反应的过量过充电电流。)

PbSO 4通过电化学途径转化为 Pb 和 H 2 SO 4 (反应 C) ,通过与正极板上水在充电时分解产生的氢离子反应。

反应如下:

在正极板:

2H 2 O → 4H + + O 2 ↑ + 4e (A)

在负极板:

2Pb + O 2 + 2H 2 SO 4 → 2PbSO 4 + 2H 2 O +热 (B)

2PbSO 4 + 4H + + 4e− → 2Pb + 2 H 2 SO 4 (C)

产生的水通过隔板扩散到正极板,从而恢复电解分解的水。

上述过程形成氧循环。 后者大大减少了电池在充电和过充电过程中的失水,使其免维护。

在 VRLA 电池开发的早期,人们认为 VRLA 电池必须具有 100% 有效的氧气复合效率,前提是这将确保没有气体排放到外部大气中,从而最大限度地减少水分流失。 然而,近年来,很明显 100% 的氧复合可能是不可取的,因为这可能导致负极板退化。 析氢和栅极腐蚀的二次反应在铅酸蓄电池中非常重要,可能对 VRLA 电池的行为产生重大影响。

两个反应的速率需要平衡,否则,其中一个电极(通常是负极)可能无法充满电。 负极实际上可能会在可逆电位下自放电,因此其电位必须升至该值以上(即变得更负)以补偿自放电并防止容量下降 [MJ Weighall in Rand, DAJ;莫斯利,PT;加什。 J; Parker, CD(Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries, Elsevier, New York, 2004, Chapter 6, page 177]。

阀控和溢流铅酸电池的充电
图片来源:PG Balakrishnan 博士的素描

吸收性玻璃毡隔板的实际结构对氧复合效率有重要影响。 具有高表面积和小平均孔径的 AGM 隔板可以将酸吸到更高的高度,并提供更高的氧气扩散阻力。 这可能意味着使用具有高百分比细纤维的 AGM 隔板,或包含例如有机纤维的混合 AGM 隔板。

AGM电池和管状电池有什么区别?

AGM 电池总是采用平板,厚度在 1.2 毫米到 3.0 毫米之间,具体取决于应用,无论是用于启动、照明和点火 (SLI) 目的还是静止目的。 较厚的板用于固定应用。 但是管状电池使用管状极板,其厚度可能从 4 毫米到 8 毫米不等。 大多数情况下,管状板电池用于固定应用。

在 AGM 电池中,整个电解液都保存在极板和 AGM 隔板内。 因此,腐蚀性电解液、稀硫酸不会溢出。 因此,AGM 电池可以在任何一侧运行,但倒置除外。 但是管状电池的液体电解质过多,只能直立使用。 我们可以测量管状电池中电解质的密度,但不能测量 AGM 电池中的电解质密度。

AGM 电池在半密封气氛中运行,根据氧气循环原理,带有单向泄放阀,因此失水量可以忽略不计。 因此,无需向该电池加水。 但是管状电池是排气型的,过度充电时产生的所有气体都会排放到大气中;这会导致水分流失,因此电解液液位下降,需要定期加水以保持电解液液位。

由于溢流特性,管状电池可以承受过度充电和更高的温度。 这种类型有更好的散热。 但是 AGM 电池不能承受高温操作,因为这些电池天生就容易因内部氧循环而发生放热反应。 AGM 电池可在高达 40ºC 的温度下运行,而其他类型的电池可承受高达 50ºC 的温度。

正负极板在每节 2.30 V (OCV = 2.15 V) 浮充电时的极化

泛滥 - 新 洪水泛滥 - 生命终结 凝胶 - 新 凝胶 - 寿命结束 年度股东大会 - 新 年度股东大会 - 生命终结
正板极化 (mV) 80 80 90 120 125(至 175) 210
负板极化(mV) 70 70 60 30 25 0(至 -25)硫酸化)
3种电池的极化

三种电池的极化
IEC 60 896-22 的最高要求是 60°C 下 350 天或 62.8°C 下 290 天。
根据 IEEE 535 – 1986 在 62.8ºC 下进行寿命测试

电池类型 62.8ºC 的天数 20ºC 时的等效年数
OGi(富液平板) 425 33.0
OPzV(VR管状) 450 34.8
OPzS(溢流管) 550 42.6

AGM 电池能用多久?

不能对任何类型电池的使用寿命做出明确的声明。 在回答“AGM 电池可以使用多少年”之前,应明确定义电池运行的条件;

例如,它是简单地浮动在特定电压上还是循环运行。 浮充工作方式是将电池在特定电压下持续浮充,只有在主电源不可用时才要求提供电流(例如:电话交换机电池、UPS电池等,其寿命很短)以年表示)。 但对于工厂中用于物料搬运目的的牵引电池和电动汽车,电池在 2 至 6 小时的速率下会经历高达 80% 的深度放电,寿命会更短。

AGM 电池的寿命取决于许多操作参数,例如:

温度对寿命的影响
温度对铅酸蓄电池使用寿命的影响非常显着。 在更高的温度下(以及在超过推荐值的充电电压下),干涸发生得更快,导致寿命提前结束。 栅板的腐蚀是一种电化学现象。 在更高的温度下,腐蚀更多,因此生长(水平和垂直)也更多。 这导致失去栅极活性材料接触并因此损害容量。 升高温度会加快化学反应发生的速度。

这些反应遵循 Arrhenius 关系,其最简单的形式表明,温度每升高 10oC,电化学过程的速率就会加倍(保持其他因素,如浮动电压
持续的)。 这可以使用关系进行量化 [Piyali Som 和 Joe Szymborski,Proc。第 13 届年度电池大会应用与进展,1998 年 1 月,加利福尼亚州立大学,加利福尼亚州长滩,第 285-290 页]
寿命加速因子 = 2((T−25))/10)
寿命加速因子 = 2((45-25)/10) = 2(20)/10) = 22 = 4
寿命加速因子 = 2((45-20)/10) = 2(25)/10) = 22.5 = 5.66
寿命加速因子 = 2((68.2-25)/10) = 2(43.2)/10) = 24.32 = 19.97
寿命加速因子 = 2((68.2-20)/10) = 2(48.2)/10) = 24.82 = 28.25

在 45ºC 的温度下运行的电池预计会老化四倍,或在 25ºC 下的预期寿命为 25%。
在 68.2ºC 温度下运行的电池的老化速度预计会快 19.97 倍,或寿命是 25ºC 时预期寿命的 20 倍。 在 68.2ºC 的温度下运行的电池的老化速度预计会快 28.2 倍,并且在 20ºC 时的预期寿命要长得多。

加速寿命测试和电池等效寿命

20ºC 寿命 25ºC 寿命
68.2ºC 下的寿命 28.2 倍以上 20倍以上
45ºC 寿命 5.66 倍 4倍以上

VRLA 电池在室温下的预期浮动寿命大于 8 年,这是通过使用加速测试方法得出的,特别是在高温下。
RD Brost 研究了 12V VRLA (Delphi) 的循环寿命。 该研究在 30、40 和 50ºC 下进行到 80% DOD。 电池在 25ºC 下每循环 25 次后 2 小时进行 100% 放电以确定容量。 结果表明,在 30ºC 下的循环寿命约为 475,而在 40ºC 和 50ºC 下,循环次数分别约为 360 和 135 次。 [Ron D. Brost,Proc。第十三届年度电池大会应用和进展,加利福尼亚大学,长滩,1998 年,第 25-29 页]

阀控式铅酸蓄电池寿命的温度依赖性
学分:[Ron D. Brost,Pro。第十三届年度电池大会应用和进展,加利福尼亚大学,长滩,1998 年,第 25-29 页]

AGM 电池放电深度和寿命
密封铅酸的循环寿命与放电深度(DOD)直接相关。 放电深度是衡量电池放电深度的指标。 当电池充满电时,DOD 为 0%。 相反,当电池 100% 放电时,DOD 为 100%。 当 DOD 为 60 %, SOC 为 40 %. 100 – SOC (%) = DOD (%)

相对于放电深度,VR 电池在 25°C 下的典型放电/充电循环次数为:
150 – 200 次循环,100% 放电深度(完全放电)
400 – 500 次循环,50% 放电深度(局部放电)
1000 + 循环,放电深度为 30%(浅放电)
在正常浮动操作条件下,在待机应用中可以预期有四到五年的可靠使用寿命(Hawker Cyclon 系列最多可达十年),或者根据平均放电深度在 200 到 1000 次充电/放电循环之间。 [桑迪亚报告 SAND2004-3149,2004 年 6 月]

AGM 电池编号 交付周期数

平板技术AGM电池可以提供
80% 放电 400 次循环
50% 放电时 600 次循环
30% 放电时 1500 次循环

位置对阀控式铅酸蓄电池循环寿命的影响

位置对阀控式铅酸蓄电池循环寿命的影响
致谢:[RV Biagetti、IC Baeringer、FJ Chiacchio、AG Cannone、JJ Kelley、JB Ockerman 和 AJ Salkind,Intelec 1994,第 16 届国际电信能源会议,1994 年 10 月,加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华,由 AG Cannone 引用,AJ Salkind 和 FA Trumbore,Proc。第 13 届年度电池大会应用和进展,加利福尼亚大学,长滩,1998 年,第 271-278 页。]

该图显示了在正常直立位置放置的两个电池的平均容量,在它们的侧面,它们的极板垂直,极板处于水平位置。 在垂直位置,电解质由于重力效应而形成分层,并且随着循环的进行而加剧,并且该位置的容量下降非常快。 然而,当在侧面垂直位置循环时,容量的下降并没有那么快,而在水平位置循环提供了最好的寿命。 该图是在水平、垂直和水平位置连续循环的 11 板 Cell 52 的容量与循环次数的关系图。

该电池单独循环,涓流/充电和充电电压限制设置为 2.4 V,涓流/充电时间和电流设置为 3 小时和 0.3 A。在垂直循环 78 之前,电池浮充电 4 天。 对于水平循环,库仑效率相对较高且恒定,电荷接受度也是如此。 然而,在垂直循环期间,充电接受能力随着循环而显着下降,而效率保持相对恒定。 当恢复水平循环时,没有延长浮充,放电容量(以及充电时间)会迅速上升到垂直循环之前的水平。

温度和充电/浮充电压对电池寿命的影响

温度和浮动电压对寿命的影响是相互关联和相互作用的。显示了 VR GNB Absolyte IIP 电池在各种浮动电压和温度下的预期寿命。 假设浮动电压和温度在电池的整个使用寿命期间保持恒定。

温度和浮动电压对 GNB Absolyte IIP 产品的综合影响
学分:[Piyali Som 和 Joe Szymborski,Proc。 第 13 届年度电池大会 应用与进展,1998 年 1 月,加利福尼亚州立大学,加利福尼亚州长滩,第 285-290 页

Wagner 报告了使用三种不同充电方式对循环电池进行的测试结果,并表明使用更高的充电电压(14.4 V CV 模式)可提供更长的寿命,并且在这种情况下水损失可以忽略不计。 Drysafe Multicraft 电池(12 V,25 Ah5)的充电电压和寿命
25℃;每50个循环进行C/5测试;放电:5 A 至 10.2 V;如图所示充电

Drysafe Multicraft 电池(12 V,25 Ah5)的充电电压和寿命
学分:[R. Wagner, J. Power Sources 53 (1995) 153-162]

添加锡对阀控铅酸蓄电池正极板栅合金的影响

在纯铅中添加锡大大减少了使用这种金属制成的网格的循环电池所遇到的问题。 少量锡(0.3–0.6 wt.%)显着提高纯铅的电荷接受度。 钙含量为 0.07% 和锡含量为 0.7% 的合金在作为裸栅以及在浮动寿命测试电池中进行测试时的增长最小。 [HK Giess, J Power Sources 53 (1995) 31-43]

维持电池寿命的效果
按照某些程序保持电池处于良好状态将有助于实现电池的预期寿命。 他们之中有一些是
一个。 定期清洁外部
湾 定期工作台收费(均衡收费)
C。 定期检查电解液液位等。

电池的制造是通过几个质量控制程序和 SOP 完成的,因此高质量的产品是结果。 任何真正的缺陷都必然会在电池投入使用后立即出现或在几天内出现。 服务越艰苦,缺陷就越早显现出来。 过早失效更像是系统性能不佳的迹象,而不是系统中的固有缺陷。 保养得越好,电池的寿命就越高。

AGM 与充满电的电池 - 您需要知道什么?

AGM电池在使用寿命期间外观非常干净。 但满液电池在运行过程中会沾染灰尘和酸雾。 此外,如果维护不当,端子上会结满腐蚀产物。
AGM 电池和富液式(平板)电池使用平板或网格板,厚度在 1.2 毫米至 3.0 毫米之间,具体取决于应用,无论是用于启动、照明和点火 (SLI) 目的还是静止目的。 较厚的板用于后一目的。

在 AGM 电池中,整个电解液都包含在极板和隔板中。 因此,腐蚀性电解液、稀硫酸不会溢出。 因此,AGM 电池可以在任何一侧运行,但倒置除外。 但是富液式电池的液体电解质过多,只能直立使用。 我们可以测量管状电池中电解质的密度,但不能测量 AGM 电池中的电解质密度。 但是通过测量电池的稳定开路(OCV),可以知道该条件下的比重值。

有经验法则
OCV = 单个细胞的比重 + 0.84
比重 = OCV – 0.84
对于 12 伏电池,我们必须将电池的 OCV 除以 6 才能得出电池的 OCV。
电池的 OCV = 13.2 V
因此电池 OCV = 13.3/6 = 2.2 V
比重 = 2.2 V – 0.84 = 1.36
因此比重为 1.360

AGM 电池在半密封气氛中运行,根据氧气循环原理,带有单向泄放阀,因此失水量可以忽略不计。 因此,无需向该电池加水。 但是富液电池是排气型的,过充过程中产生的所有气体都会排放到大气中;这会导致水分流失,因此电解液液位下降,需要定期加水以保持电解液液位。

由于被淹没的特性,这些电池可以承受过度充电和更高的温度。 这种类型有更好的散热。 但是 AGM 电池不能承受高温操作,因为这些电池天生就容易因内部氧循环而发生放热反应。 AGM 电池可在高达 40ºC 的温度下运行,而其他类型的电池可承受高达 50ºC 的温度。

吸水玻璃垫AGM电池——吸收什么? 如何? 为什么吸水? AGM 分离器的更多细节

吸收性玻璃垫 (AGM) 是阀控 (VR) 电池中使用的玻璃纤维隔板类型的名称。 AGM 必须吸收大量电解质(高达其表观体积的六倍)并保留它以促进细胞反应。 其高孔隙率使其成为可能。 通过吸收和保留电解液,使电池不会溢出。

用于制造 AGM 隔板的微玻璃纤维的基本制造过程如图所示。 玻璃原料在大约 1000ºC 的熔炉中熔化。 然后从套管中拉出熔融玻璃,形成直径为几百微米的初级粗玻璃纤维。 然后通过燃烧气体将它们转化为细纤维(0.1 至 10 微米),这些纤维从下方通过真空收集到移动的传送带上。 制造用于阀控铅酸电池的吸收性玻璃垫 AGM 的传统方法是将两种或多种类型的纤维在酸性水溶液中混合在一起。

这个过程将纤维的长度减少到大约 1 到 2 毫米,并导致一些纤维化。 这种混合物沉积在移动的无端金属丝或旋转成型机(无端金属丝的另一种形式)上。 随着水的抽走,纸张获得一致性;然后在加热的滚筒上加压和干燥。

湿法铺设过程导致 AGM 片材纤维取向,从而产生各向异性网络。 z 方向(即垂直于板材平面的方向)测量的孔和通道比 x 和 y 平面(2 到 4微米)。 大约 5% 的非常大的孔在 30 到 100 μm 之间(可能是由于样品制备过程中的边缘效应,并不能真正代表典型结构)。 这种制造方法被称为火焰衰减工艺。

AGM生产的第一步是玻璃纤维在大量酸化水中的分散和搅拌。然后将纤维和水的混合物沉积在施加真空并去除大部分水的表面上。然后通过加热辊对形成的垫子进行轻微压制和干燥。在干燥段结束时,垫子的含水量低于 1 wt.%。用于成型和脱水 AGM 片材的旋转成型设备如下所示。

AGM分离器的制造
旋转成型机

d. 传统的分离器具有小而曲折的孔结构,方向变化很小或没有。 但微玻璃纤维材料湿法铺设制成的AGM孔隙率高,孔隙相对较大,方向差异较大。 这些特性影响气体和液体在元件中的分布和运动。 [Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164]

AGM隔板的重要特性是:
一世。 真实 (BET) 表面积 (m2/g)
ii. 孔隙率 (%)
三、 平均孔径 (μm)
四、 受压厚度 (mm)
v. 基重或 Grammage (g/m2)(AGM 片材每平方米的重量)
六. 芯吸高度(mm)(AGM片浸入酸液时酸柱达到的高度)
七. 抗拉强度

AGM 隔板的典型特性如下表所示:

参考W. B Ӧhnstedt , J Power Sources 78 (1999) 35–40

财产 测量单位 价值
基本重量(克重) 克/平方米 200
孔隙率 % 93-95
平均孔径 微米 5-10
10kPa 时的厚度 毫米 1.3
30kPa 时的厚度 毫米 1.0
穿刺强度(N) N 7.5

AGM 电池隔膜规格

参考:Ken Peters, J. Power Sources 42 (1993) 155-164

财产 计量单位 价值
表面积
粗纤维 平方米/克 0.6
细纤维 平方米/克 2.0 到 2.6
最大孔径
粗纤维 微米 45
细纤维 微米 14

AGM 电池隔膜芯吸高度

芯吸高度,1.300 比重酸 测量单位 粗纤维 (0.5 m2/g) 细纤维 (2.6 m2/g)
1分钟 毫米 42 33
5分钟 毫米 94 75
1小时 毫米 195 220
2小时 毫米 240 370
10个小时 毫米 360 550

首选的 AGM 隔板特性

笔记:
1.随着纤维直径的增加,孔径也随之增加。
2.随着纤维直径的增加,抗拉强度降低。
3.随着纤维直径的增加,成本降低。
4. 粗纤维层会芯吸到有限的高度,但速度非常快

5. 更细的纤维会将酸带到更高的高度,尽管速度很慢
通过在多层 AGM 分离器中包含一个更致密的层(具有由更细的玻璃纤维产生的小孔),可以创建更精细的整体孔结构。 因此,最大孔隙减少了一半,平均孔隙也几乎减少了一半。 对最小孔隙的影响是减少了四分之一。 在多层 AGM 的所有芯吸特性中检测到细玻璃纤维和粗玻璃纤维之间存在的协同作用 [AL Ferreira, J Power Sources 78 (1999) 41-45]。

粗纤维层将芯吸到有限的高度,但速度非常快,而较细的一面会将酸带到更高的高度,尽管速度很慢。 因此,结合了两种纤维的各自优点。 凭借更好的芯吸性能,阀控式密封铅酸蓄电池初始填充的关键过程得到改进,并减少了填充高极板且极板间距狭窄的特殊问题。 发现经过长时间的芯吸试验后的最大高度与孔径成反比。 即,孔越小,芯吸高度越大。

毛细管力决定了电解液的流动。 正极板和负极板的活性材料中的孔径分布在尺寸平面之间只有极小的差异。 在新形成的板中,大约 80% 的孔隙由小于 1 μm 的孔组成,而 z 平面中直径为 10 至 24 μm 的孔和其他两个平面中的孔为 2 μm。 因此,酸首先填充板(小孔)(即优先填充板)。 然后将 AGM 填充到计算出的空隙体积,使 AGM 达到部分饱和水平,以便在充电期间“推出”电解液可以为氧气传输提供气体通道。

AGM 电池,AGM、富液电池和凝胶电池之间的比较

Sl 号 财产 被淹 股东大会虚拟现实 凝胶虚拟现实
1 活性材料 Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4 Pb/PbO2/H2SO4
2 电解质(稀硫酸) 泛滥,过剩,免费 被板和吸收性玻璃垫 (AGM) 分离器吸收和保留 用细二氧化硅粉胶凝固定
3 板厚 薄-中 中等的 厚的
4 极板数量(同容量电池,同尺寸) 最多 更多的 至少
5 维护 是的
6 酸泄漏溢出性 是的
7 高电池中的电解质分层 很高 中等的 微不足道
8 电池外 变得多尘并喷上酸滴
9 电解质水平 待调整 不必要 不必要
10 分隔器 PE 或 PVC 或任何其他聚合材料 吸水玻璃毡 (AGM) PE 或 PVC 或任何其他聚合材料
11 充电过程中产生的气体 按化学计量排放到大气中 重组(内部氧循环) 重组(内部氧循环)
12 单向泄放阀 不提供。 打开通风口 是的。 阀控 是的。 阀控
13 内阻 中等的 低的 高的
14 安全国防部 50% 80% 80%
15 冷启动 非常好 不合适
16 高放电(高功率) 好的 最好的 中等的
17 深度骑行 好的 更好的 非常好
18 成本 最低 中等的 高的
19 收费 普通的 小心 小心
20 最大充电电压(12v电池 16.5 伏 14.4V 14.4V
21 充电方式 任何方法 恒压 (CV) 或 CC-CV 恒压
22 过充 能承受 不能 不能
23 散热 非常好 不错 好的
24 快速充电 中等的 非常好 不可取

关于 AGM 电池的误解

充电和充电器
误解-1
agm 电池可以用普通充电器充电吗 – 错误

所有电池都需要偶尔充电(或完全充电)以平衡电池的不平衡。
这是通过从设备中取出电池并单独充电来完成的,这通常称为台式充电。

AGM 电池未充电:
对于富液电池:
一世。 电池中的所有电芯应达到统一的充电结束电压,12 V 电池为 16.5 V。
ii. 在充电结束时,所有电池都应均匀且充足地放气。
三、 应消除细胞内和细胞之间比重的变化。
四、 如果有设施,可以记录正极和负极板上的镉电位读数。 对于完全充电的正极板,镉电位读数在 2.40 到 2.45 V 的范围内,对于负极板,其值在 0.2v 到 – 0.22v 的范围内

agm 电池不充电:
对于 VRLA AGM 电池:
一世。 端电压将达到 14.4 V(对于 12 V 电池)
ii. 充电结束时的电流约为 2 至 4 mA/Ah(即,100 Ah 电池为 0.20 A 至 0.4 A
12 V 电池的充电结束电压值在富液电池和 VR 电池之间变化。
12 V 富液式电池的最大充电电压约为 16.5 V,而 VR 电池(AGM 和胶体电池)的最大充电电压仅为 14.4 V。

如果使用普通的恒流充电器给 VR 电池充电,电压可能会超过 14.4 V 的限制。如果没有检测到,电池会变热。 尽管如此,稍后电池会被加热,最终容器会膨胀,如果单向释放阀不能正常工作,也可能会爆裂。 这是因为电池的复合反应无法应对较高充电电流产生的过量氧气。 本质上,重组反应本质上是放热的(产热)。 较高的电流会增加该反应的热量,并可能导致热失控。

相比之下,充满电的电池可以高达 16.5 V 充满电,并且在高达 50ºC 的温度下不会有任何损坏。
用于 VRLA 电池的充电器是受控充电器。 他们是
一个。 恒流-恒压 (CC-CV)
或者
湾 恒压 (CV) 充电器。

充电时,必须选择合适的电压。 对于 12V 电池,可以选择 13.8 至 14.4 V 的电压范围进行充满电。 由于VR AGM电池可以吸收任何强度的初始电流而不会造成任何损坏,因此初始电流可以设置在任何级别(通常为0.4C安培;但实际上还是快速充电,最高可达5C A)。 选择的电压和电流越高,充满电所需的时间就越短。

对于完全放电的电池,充满电大约需要 12 到 24 小时。 在 CC-CV 模式下,初始电流将保持恒定约 3 至 6 小时,具体取决于之前的放电。 如果电池之前仅放电 50%,CC 模式将运行约 2 至 3 小时,然后切换到 CV 模式。 如果之前是 100% 放电,CC 模式会运行大约 5 到 6 个小时,然后切换到 CV 模式

AGM 电池误解 2

AGM 电池或胶体电池更换与富液电池更换相同

如果空间允许,可以更换等效容量的电池。
但是最近的车辆(例如通用汽车)在电池负极电缆上有一个电池传感器模块。 福特有一个电池监控系统(BMS)。 其他制造商也有类似的系统。 这些系统需要使用扫描工具重新校准。 由于制造系统的改进,这是必要的。 由于改进的隔膜和更薄的极板以及改进的糊剂配方,这些电池具有较低的内阻。 如果未重新校准系统,交流发电机可能会对新电池过度充电,并导致更换后的电池很快出现故障。
因此,可以安装 AGM 电池代替 OEM 富液式电池。 AGM 汽车电池将为车辆提供更高的冷启动电流 (CCA)。

充满电的含义:
对于富液电池:
一世。 电池中的所有电芯应达到统一的充电结束电压,12 V 电池为 16.5 V。
ii. 在充电结束时,所有电池都应均匀且充足地放气。
三、 应消除细胞内和细胞之间比重的变化。
四、 如果有设施,可以记录正极和负极板上的镉电位读数。 对于完全充电的正极板,镉电位读数在 2.40 到 2.45 V 的范围内,对于负极板,其值在 0.2v 到 – 0.22v 的范围内

您可以使用普通充电器为 AGM 电池充电吗?

如果使用普通恒流充电器为AGM VR 电池充电,应密切监测电压。 它可能会超过 14.4 V 的限制。如果它未被检测到,电池将会预热。 尽管如此,稍后电池会被加热,最终容器会膨胀,如果单向释放阀不能正常工作,也可能会爆裂。 这是因为电池的复合反应无法应对较高充电电流产生的过量氧气。 本质上,重组反应本质上是放热的(产热)。 较高的电流会加剧这种情况并增加该反应的热量,并可能导致热失控。

因此,不建议使用常规充电器为 AGM 电池充电。

但是,如果您遵循下面给出的步骤或听取 VRLA 电池专家的建议,您就可以非常小心地使用普通充电器。

该程序是按照终端电压 (TV) 读数并每隔 30 分钟记录一次。 一旦电视达到 14.4 V,应不断降低电流,以使电视永远不会超过 14.4 V。当电流读数显示非常低的值(每安时电池容量 2 至 4 mA)时,可以终止充电。 此外,热电偶或温度计灯泡的引线可以连接到电池的负极端子,类似于电视读数,也应记录温度读数。 温度不应超过 45ºC。

你能启动 AGM 电池吗?

是的,如果额定电压相同。
富液电池和 AGM 电池的化学性质相同。 只是,大部分电解液都被 AGM 吸收了。 因此,使用任何额定电压相同的电池来启动 AGM 电池几秒钟不会对任何一个电池造成伤害。

如何判断我是否有 AGM 电池?

  • 检查容器的顶部和侧面,看看是否有任何丝网印刷表明它是 VRLA 电池。 如果您没有发现顶部写有任何用户可访问的设备和一条不要加水的建议,那么它就是 AGM 电池。
  • 如果在移除排气塞后可以看到任何游离电解液,那么它也不是 AGM 电池
  • 电池盒上的铭牌或丝网印刷或用户手册可以很好地了解相关电池的类型。 如果您没有这三个中的任何一个,请检查电池顶部是否有任何通风系统或类似魔术眼的东西。 您还可以查看电池容器侧面的电解液液位标记。 如果您看到三个(通风口、魔眼和电解液液位标记)中的任何一个,则表明它不是 AGM 电池。

还有另一种方法,但比较耗时。 电池必须充满电,并在闲置 2 天后测量开路电压 (OCV)。

如果 OCV 值在 12.50 到 12.75 V 之间,则可能是充满水的电池
如果 OCV 值从 13.00 到 13.20 V,则可能是 VRLA 电池(容量<24啊)
如果 OCV 值从 12.80 到 12.90 V,则可能是 VRLA 电池(容量 ≥ 24 Ah)

这些陈述是基于以下假设做出的:对于富液式电池,最终比重约为 1.250。 对于容量为 24Ah 及以下值的 VRLA 电池,最终比重约为 1.360,对于更高容量的 VRLA 电池,最终比重约为 1.300

我怎么知道我的 AGM 电池是否坏了? agm 电池不充电

  • 检查是否有任何外部损坏、裂缝和泄漏或腐蚀产物。 如果您找到其中任何一个,则电池已损坏
  • 测量电池的 OCV。 如果它显示的值低于 11.5 V,则很可能是 BAD。 但在此之前,看看你是否能找出发货或供应的日期。 如果电池使用时间超过 3 到 4 年,则可以假定为 BAD。
  • 现在,应使用直流电压输出为 20 至 24 V 或更高(对于 12 V 电池)的充电器检查电池是否接受充电。 给电池充电一小时,休息 15 分钟,然后测量 OCV。 如果它增加了,则继续以恒压方法充电 24 小时,采取所有必要的预防措施为 VR 电池充电。 休息 2 小时后,使用任何设备(例如,合适的直流灯泡、逆变器、应急灯、PC UPS 等)测试电池的容量。 如果电池能够提供 80% 或更多的容量,则电池为 GOOD。
  • 如果充电 1 小时后 OCV 没有增加,则表示电池无法充电。 电池可以标记为 BAD。

AGM 电池值得吗? 为什么 agm 电池更好?

是的。
尽管电池的成本稍高,但 AGM 所需的维护几乎为零。无需充值,无需清理腐蚀端子,减少均充次数等; AGM 电池在整个生命周期内的运营成本非常低,使 AGM VR 电池的成本与富液电池相当。
当该地点在偏远无人看管的区域无法进入时,这尤其有利。

AGM 电池需要排气吗? AGM 电池需要排气吗

在滥用过度充电的情况下,安装在 VRLA 电池盖中的低压单向释放阀打开并在释放过压后重新安装。 因此,无需排放 VRLA 电池。
在阀门出现故障的情况下,可能无法通过提升来释放多余的压力。 如果阀门不重新密封,那么电池也会向大气开放,负极活性物质 (NAM) 会放电,从而导致硫酸盐化和充电不足以及电池容量耗尽。

我可以为 AGM 电池涓流充电吗?

是的。
实际上 AGM 电池在大多数 UPS/应急电源中都处于浮充电状态。 当电池以每节 2.25 至 2.3 V 的电压浮动时,小的涓流电流始终流过电池以使其保持完全充电状态。
如果有大量电池库存,那么每个单独的电池也可以保持涓流充电。
在每节电池 2.25 V 的典型浮充电压下,VR AGM 电池的浮充电流为每 100 Ah 100 至 400 mA。 与富液式电池每 100 Ah 14 mA 的平衡浮充电流相比,VR 电池的更高浮充电流是由于氧循环的影响。

[RF Nelson in Rand, DAJ;莫斯利,PT;加什。 ; Parker, CD(Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries , Elsevier, New York, 2004, pp. 258]。

agm电池什么时候没电? 可以为 AGM 电池充电吗? 你能复活一个没电的 agm 电池吗

的。我们可以肯定地说,只有在给电池充电一段时间后。它还取决于电池的年龄。
没电的 AGM 电池具有非常高的内阻。 为了克服这种高内阻,需要一个可为每节电池提供 4 V 直流输出的电池充电器,以及一个数字电流表和数字电压表。

在为没电的 AGM 电池充电时,首先,终端电压 (TV) 将非常高(对于 12 V 电池高达 18-20 V)并且电流几乎为零。 如果电池能够恢复,电视将缓慢下降(接近 12 V),同时电流表将开始显示一些电流。 这表明电池有电。 电视现在会慢慢开始增加,充电继续正常完成。

一种非常规的方法是小心地拆下排气阀并一次加一点水,直到我们看到几滴多余的水。 现在,无需更换阀门,通过恒流模式(C/10 安培)为电池充电,直到端子电压高于 15 V(请记住,我们还没有关闭阀门)。 稍微休息一下,然后通过合适的电阻或灯泡将电池放电。 在 12 V 电池的情况下,测量放电达到 10.5 V 的时间)。 如果它提供超过 80% 的容量,它就会恢复。 请随时采取个人安全预防措施。

充满电的 AGM 电池的电压是多少? agm 电池放电 - agm 电池电压低

在循环操作下充满电的电池将具有 14.4 V 的终端电压 (TV)(对于 12V 电池)。 休息约 48 小时后,电视将稳定在 13.2V(如果初始填充的比重为 1.360)(1.360 + 0.84 = 2.20 每节电池。对于 12V 电池,OCV = 2.2 *6= 13.2V)。 如果电池容量高于 24Ah,则比重为 1.300。 因此稳定的 OCV 将为 12.84V

12 伏 AGM 电池的最大充电电压是多少?

用于循环操作的 AGM 电池将在恒定电位或恒定电压模式(CV 模式)下充电,电压为 14.4 至 14.5 V,初始电流通常限制为 0.25 C 安培(即,100 Ah 电池为 25 安培) 一些制造商允许高达 14.9 V,初始电流限制在 0.4 C 以供循环使用(即,100 Ah 电池为 40 安培)。 [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive 2017 年 3 月,第 22 页]

什么原因导致 AGM 电池失效?

阀控式铅酸 (VRLA) 电池因其良好的功率性能和低廉的价格而被提议作为多种应用的能源。 它们也非常适合浮动应用。 然而不幸的是,大量利用正极活性物质(特别是在高放电率下)会导致这种材料软化,从而缩短电池循环寿命。 此外,由于分层和充电不足导致的网格增长和网格腐蚀、失水和硫酸化是一些故障机制。 大多数故障与正极板有关。

腐蚀、栅极生长和正极活性材料膨胀和软化
电池在运行过程中,在重复充放电过程中,正极栅极增长的趋势很明显,从而导致栅极的横向和纵向增长。 在电池的整个使用寿命期间,栅极都会被腐蚀。 由于这种电网增长,PAM 和电网之间的联系丢失,导致容量衰减。

栅极生长可能会导致电池正极板和负极带之间的内部短路。 用一个或两个短路的电池继续给一组电池/电池充电会加剧温升并导致热失控。

电池干燥(失水)和热失控

干涸也是 AGM 电池的一个问题。 这是由于以不适当的更高电压充电,再加上更高的温度。 由于干燥,复合反应速率增加,随之而来的温升加剧了这种情况,导致热失控。

另一个原因是阀门故障。 如果打开后它没有正确关闭,大气中的氧气(空气)就会进入电池并氧化 NAM,导致硫酸盐化。 气体将被排出并变干。 干燥允许氧气在高浓度下复合
率导致温度升高。

AGM电池中的酸分层

随着我们沿着高电池的深度下降,硫酸电解液的密度增加的趋势被称为分层。 浓度梯度(“酸分层”)很容易出现在充满电池的电解液中。 当电池充电时,硫酸以高浓度产生
靠近极板表面的浓度会下沉到电池底部,因为它的相对密度高于其余电解质。 如果不加以纠正,这种情况将导致活性材料的不均匀利用(容量降低),局部腐蚀加剧,从而缩短电池寿命。

充满电的电池在充电过程中会定期产生气体,这会搅动电解液并克服这些问题。 使用 AGM 隔板将电解质固定在 VRLA 电池中可降低酸分层的趋势,但也消除了解决该问题的可能方法,因为放气不是一种选择。 凝胶电解质实际上消除了分层效应,因为固定在凝胶中的酸分子在重力影响下不能自由移动。

AGM 电池制造缺陷导致的泄漏

不正确的设计或工艺可能会导致盖柱密封件泄漏。 容器密封盖也可能泄漏。 (制造缺陷)。 Missing or improper selection or malfunctioning of valves may also result in leaks of gases to the atmosphere. 打开阀门后不关闭可能会导致加速干涸和容量损失。
机械损坏可能会导致电池泄漏,导致类似于柱塞泄漏的故障。 网格增长可能会在容器中产生裂缝。 由于毛细作用,裂纹周围可能会形成轻微的酸膜。 如果酸膜与未绝缘的金属部件接触,接地故障电流可能导致热失控甚至起火 [panasonic-batteries-vrla-for-professionals_interactive 2017 年 3 月,p。 25]。

AGM 电池中的负组棒腐蚀

与板凸耳的组杆连接可能会被腐蚀并可能断开连接。 组棒合金需要正确指定,组棒和板耳之间的连接需要小心,特别是如果这是手动操作。

12 伏 AGM 电池充满电后读数应该是多少?

在充电和充电结束或接近结束时,完全充电时的端电压 (TV) 读数可能为 14.4。
开路电压 (OCV) 将缓慢下降,并在额定 OCV 下约 48 小时后稳定。 额定值,即 OCV 取决于最初使用的电解液比重。
如果使用的比重为 1.360,则电池的 OCV = 13.2V。 如果比重为 1.300,则 OCV 将为 12.84V

您可以在任何汽车中安装 AGM 电池吗?

是的。 前提是容量相同且电池盒可容纳新电池。
最好在充满电的情况下由交流发电机充电几个小时,同时监测终端电压 (TV)。 电视不应超过 14.4 V。然后可以在该特定车辆中使用该电池。
如果是最新型号的新车,则需要使用扫描工具重新校准电池。

为什么AGM电池这么贵?

AGM 电池比富液电池贵,但比胶体电池便宜。
以下原因导致较高的成本:
一世。 材料纯度。
(a) 进入 AGM 电池的所有材料都比较昂贵。 铅钙合金比传统的低锑合金更昂贵。 该合金优选由初级铅制成。 正极板栅合金中的锡成分是最昂贵的项目。 在正极板栅合金中添加 0.7% 至 1.5% 的锡。 2020 年 5 月的印度市场锡价为 1650 卢比(LME 17545 美元/吨,10-7-2020)。
(b) 氧化物优选由 4Nines (99.99%) 初级铅制成,这会增加成本。
(c) AGM 成本更高。

(d) 用于制备电解液和用于其他过程的酸比传统电池中使用的酸纯度更高。
(e) ABS 塑料更贵。
(f) 应单独检查阀门的性能。
(g) COS 合金也很昂贵
ii. 加工成本
(a) 使用特殊的压缩工具来组装电池。
(b) 需要准确且冷冻的酸填充
(c) AGM 电池在装运前循环数次
(d) 装配区必须保持无尘,以将自放电率保持在较低水平。
这些都是导致 AGM 电池成本较高的原因。

AGM 电池是否比铅酸浸液电池更好?

是的。
一世。 AGM 电池不会溢出。 不需要时不时加水。
ii. 它们更耐振动。 这是特别有用的应用程序,例如拖船以及道路崎岖不平且有几个坑洼的地方。
三、 由于 AGM 电池使用纯合金和纯材料,因此它们在自放电方面具有电池性能。 与充满水的电池相比,这些电池可以无人看管的时间更长。
四、 AGM 电池可以安装在汽车较冷的部分(而不是安装在热的发动机舱中),从而降低电池的工作温度。

v. AGM 电池的维护成本较低,并且在电池的整个寿命期间计算,较高的初始成本被这种节省所抵消。
六. AGM 电池由于其较低的内阻可以接受更高的充电电流)

深循环电池是 AGM 电池吗?

所有深循环电池不必是 AGM 电池。
深循环电池可以是任何类型的电池,如铅酸或锂离子电池或任何其他化学物质。

什么是深循环电池?

深循环电池在其使用寿命内每次可提供其额定容量的 80% 左右。 电池要求每次放电后都要重新充电。
大多数寻求购买电池的人最终都会购买汽车铅酸电池,因为它是最便宜的电池。 如果客户想要重复循环使用的电池,他必须寻找适合循环应用的电池。
贴有“深循环电池”标签的AGM电池绝对是深循环电池。 这种电池总是比汽车电池具有更厚的极板。

12 伏电池的读数应该是多少伏?

12 伏电池如果状况良好,读数应大于 12V。
下表给出了一些值:

号码 电池类型 开路电压(V) 评论
1 汽车 12.40 至 12.60 充满电状态
2 汽车 12 完全放电状态
3 年会电池 13.0 到 13.2 容量≤ 24Ah 的电池。 充满电状态
4 年会电池 12.7 到 12.8 容量 ≥ 24Ah 的电池充满电
5 胶体 VR 电池 12.7 到 12.8 充满电状态
6 AGM 电池/胶体电池 12.0 完全放电条件
7 逆变电池 12.4 至 12.6 充满电状态
8 逆变电池 12 完全放电状态

AGM 电池可以放电多远?

与任何其他电池的情况一样,12V AGM 电池可以在低电流(最多 3 小时)下放电至 10.5V(每节电池 1.75 V),并以更高的放电率降至 9.6V(1.6 V)每个单元格)。 进一步放电会使端电压下降得非常快。 超出这些端电压值无法获得有意义的能量。

充满电的 AGM 电池应有多少伏特?

充满电的电池(在循环操作下)将具有 14.4 V 的电视电压(用于 12 V 电池)。 经过大约 48 小时的休息期后,电视将稳定在 13.2 ± 0.5 V(如果初始填充的比重为 1.360,通常用于容量为 £24 Ah 的 AGM 电池)(1.360 + 0.84 = 2.20 每节电池。对于 12 V电池,OCV = 2.2 *6= 13.2 V)。

如果电池容量高于 24 Ah,则比重为 1.300。 因此,稳定的 OCV 将为 12.84 ± 0.5 V。

充电电池的浮充电压为每节 2.25 至 2.3 V(12 V 电池为 13.5 至 13.8 V)。 稳定电压值将如上给出。 始终为 12.84 ± 0.5 V。

AGM 电池会爆炸吗?

是的,有时。
由于放气量非常有限,因此没有爆炸危险。 尽管如此,大多数 VRLA 电池都配备了防爆通风口,以防止用户滥用时发生爆炸
如果电池被过度充电或逆变器/UPS 的充电组件不能正常工作,充电电流将导致电池热失控,电池可能会爆炸。
如果端子也短路(滥用电池),电池可能会爆炸。 如果在铅燃烧(“冷焊”)时出现裂纹或部件连接不当,这种裂纹将成为火灾的原因,并可能导致电池爆炸。

电池内部或附近爆炸的主要原因是产生“火花”。 如果电池或附近的氢气浓度按体积计约为 2.5% 至 4.0%,则火花可能会引起爆炸。 氢气在空气中的爆炸性混合物的下限为 4.1%,但为安全起见,氢气不应超过 2%。 上限为74%。 当混合物含有 2 份氢比 1 份氧时,会发生剧烈的爆炸。 当充满水的电池过度充电且排气塞紧紧地拧在盖子上时,这种情况将占上风。

你如何为 AGM 电池充电?

所有 VRLA 电池都应通过以下两种方法之一进行充电:
一个。 恒流恒压法(CC-CV)
湾 恒压法(CV)
如果 CV 的充电电压为每节 2.45 V,则电流(0.4CA)将保持恒定约 1 小时,然后在约 5 小时后开始下降并稳定在约 4 mA/Ah。 如果每节电池的充电电压为 2.3 V,则电流 (0.3CA) 将保持恒定约两小时,然后在约 6 小时后开始下降并稳定在几毫安。

同样,电流保持恒定的持续时间取决于初始电流,例如 0.1CA、0.2CA、0.3CA 和 0.4CA 以及充电电压,例如 2.25 V、2.30 V、2.35、2.40 Vans 2.45 V . 初始电流或电压越高,在该电流水平上的停留时间就越短。
此外,如果选择的电流或电压较高,则充满电的时间会较短。
VRLA 电池不限制初始电流;因此较高的初始电流将缩短完全充电所需的时间。

在 CC 充电中,电压通常不受控制。 因此,电池在高电压下停留相当长的时间的危险是可能的。 然后会发生放气和网格腐蚀。 另一方面,CC 充电模式可确保所有电池在每个循环或浮充期间都能实现完全充电。 在 CC 充电期间可能会过度充电。 另一方面,充电不足是 CV 模式的主要危险

AGM电池的优缺点

优点缺点

好处:

1 AGM 电池由于其低内阻,特别适用于大功率排水系统以及禁止令人讨厌的烟雾和酸雾的地方。
2 AGM 电池不会溢出,不需要定期加水。 因此,从这个意义上说,它们是免维护的。
3 AGM 电池可以侧放使用,倒置除外。 这是将其安装在设备内部的优势
4 AGM 电池可以安装在汽车的任何地方,不一定安装在发动机舱内。

5 AGM 电池由于使用 AGM 和压缩的制造方法而具有很强的抗振性。 因此,它非常适合远洋船只以及道路因坑洼、起伏而臭名昭著的地方。
6 与富液式电池相比,AGM 电池的使用寿命更长。 板子比较厚。 更厚的板意味着更长的寿命。 用户不得擅自改动电池或其电解液,添加杂质而导致过早失效。

7 因为AGM电池是在干净的气氛中用非常纯净的材料制成的,所以自放电率非常低。 AGM 电池的费率为每天 0.1%,而水淹电池的费率几乎是 10 倍。 因此,用于长时间存储的电池需要较少地刷新充电。 如果在 25ºC 和 10ºC 下储存,12 个月后损失仅为 30%,则仅为 10 %.
8 由于分层可忽略不计,因此需要较少的均衡费用。

9 在 AGM 电池的情况下,浮动过程中的氢气释放减少了 10 倍。 根据安全标准 EN 50 272-2,电池室的通风可以减少 5 倍。
10 不需要对电池室的地板和其他表面进行酸保护。

缺点:

1. 缺点是最小的。 电池的成本相对较高。
2. 如果滥用充电或充电器无法正常工作,电池可能会鼓包、爆裂或有时会爆炸。
3. 在 SPV 应用的情况下,AGM 电池的效率不是 100%。 一部分能量在充放电过程中损失掉了。 它们的效率为 80-85%。 我们可以用以下几行来解释这一点:考虑到 SPV 面板产生 1000 Wh 的能量,由于上述效率低下,AGM 电池只能存储 850Wh。

4. 氧气通过容器、盖子或极套管中的泄漏进入,使负极板放电。
5、负极板因氧在负极复合而降低极化。 在不正确的电池设计中,虽然浮动电压高于开路电压,但负极会丢失并且负极板放电。
6. 为避免变干,最高工作温度从 55°C 降至 45°C。
7. VRLA 电池不允许相同的检查可能性,例如酸密度测量和目视检查,因此降低了对全功能电池的认识

AGM 电池需要维护吗?

不。 但是,如果不使用,则需要重新充电。 电池在常温下最多可闲置 10 至 12 个月。 在较低的温度下,损失会小得多。

您如何维护 AGM 电池?

通常情况下,AGM 电池不需要维护。 虽然 VRLAB 制造商表示在浮充操作期间不需要均衡充电,但为了获得更长的电池寿命,最好每 6 个月(超过 2 年的电池)或 12 个月对电池进行一次台式充电(新电池)。 这是为了均衡所有电池并使它们达到相同的荷电状态 (SOC)。

您需要为新的 AGM 电池充电吗?

一般情况下,所有电池在储存和运输过程中都会因自放电而失去容量。 因此,建议根据制造日期和安装/调试之间的时间间隔给刷新充电几个小时。 2 V 电池可以以每个电池 2.3 至 2.4 V 充电,直到端电压读取设定值并将其保持在该水平 2 小时。

AGM 电池更安全吗?

AGM 电池(和胶体电池)比富液电池安全得多。 它们不会溢出并且不会释放氢气(如果按照制造商的说明正确充电)。 如果使用任何常规或普通充电器为 AGM 电池充电,应注意不要让温度超过 50ºC 和端子电压超过 14.4 V(对于 12V 电池)。

AGM蓄电池的浮充电压是多少?

大多数制造商指定每节电池为 2.25 至 2.30 V,温度补偿为 – 3 mV/节(参考点为 25ºC)。
对于循环电池,CV 模式下的充电电压为每节电池 2.40 至 2.45(12V 电池为 14.4 至 14.7 V)。
在典型的每节2.25 V浮充电压下,由于氧循环的影响,阀控式铅酸蓄电池每100 Ah的浮充电流为45 mA,等效能量输入为101.3 mW(2.25*45)。 在等效的富液电池中,浮充电流为 14 mA/100 Ah,对应的能量输入为 31.5 mW(2.25V*14 mA)。

因此 VRLA 浮动电流是三倍以上。

致谢:[RF Nelson in Rand, DAJ;莫斯利,PT;加什。 ; Parker, CD(Eds.) Valve-Regulated Lead- Acid Batteries , Elsevier, New York, 2004, pp. 258]。

我可以在 AGM 电池上使用涓流充电器吗?

是的。 什么是涓流充电? 它是使用小电流进行连续充电的方法。 这是为了补偿 AGM 电池未连接任何负载时的自放电。

这是一篇出乎意料的长文章!! 希望你喜欢它!

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